JPH09327739A

JPH09327739A - 矩形棒枠の製造装置

Info

Publication number: JPH09327739A
Application number: JP15087996A
Authority: JP
Inventors: Shozo Horiuchi; 章三堀内; Toshiyuki Ishiguro; 俊之石黒
Original assignee: Mitsuba Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1997-12-22
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: JP2759441B2

Abstract

(57)【要約】【課題】矩形棒枠は形は簡単でも、寸法の変動が多い
ため自動化できず、家内工業的に作られていた。これを
全自動化する。【解決手段】所定長さの鋼棒を水平姿勢で受取ってそ
の姿勢のまま斜め上方の任意高さへ届けるため、コンベ
ア機枠の下端は床沿いに水平動、上端は柱沿いに垂直動
可能にした可変傾斜コンベア４、上記コンベア上端から
落とされた鋼棒の両端部を、左右の曲げユニットで折上
げ、次いで上記曲げユニットの間隔を狭めて再度折上げ
ることにより鋼棒を矩形に成形し、同時にその矩形の上
辺を定置した左右の送り棧１７に掛ける門型マルチベン
ダ１０、及び、上記送り棧から待機用コンベア１９へ移
され整列待機する矩形鋼棒を一本ずつ少し押上げて、そ
の上辺の左右棒端をそれぞれ極性異なる後側電極２１と
前側電極２２でくわえ、突合せ溶接する門型懸垂式バッ
ト溶接機２０を備えさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は鉄筋等の鋼棒を折
曲げて矩形にし、相対向した棒端相互を溶接する矩形棒
枠の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】矩形棒枠（通称角フープ）はコンクリー
トに入れる鉄筋の場合が多い。それはコンクリート工事
に合わせて必要になるから、コンクリート中での使用部
位によって寸法が変化する。従来は家内工業的に、ベン
ダーを使って鉄筋を折曲げ、手動アーク溶接か又は定置
溶接機に取付けて相対向した端部を溶接している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】大きなコンクリート工
事では鉄筋を大量に使用するので、棒枠も種々な寸法の
ものが大量に必要になるが、問題は図１０に示すように
矩形の寸法（幅Ｗ、高さＨ）が不定なことで、そのため
従来は人手により製造していたのである。つまり、矩形
棒枠を作る工程は、コイル状に巻かれた鋼棒を引出して
曲り癖をとり、所要寸法に分断する工程、所要寸法の鋼
棒を矩形に折曲げる工程、突き合わせた棒端を溶接する
工程の三つに大別される。それぞれは直線切断機、マル
チベンダ、自動溶接機によって自動化可能な工程であ
る。従来は、これら各工程の間をつなぐのは人手である
ため生産性が悪かった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明が、その人手を不
要にして全自動化に成功した要因は、溶接機をバット溶
接機とし、その溶接位置を製品寸法にかかわりなく一定
にした事、そして各工程間の連絡機構はすべて鋼棒の溶
接端を上記溶接位置へ送り込むためのものとした事であ
って、本格的自動装置でありながら、寸法の変化にも直
ちに対応することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】この発明の矩形棒枠の製造装置
は、所定長さの鋼棒を水平姿勢で受取ってその姿勢のま
ま棒軸に直角方向の斜め上方任意の高さへ届けるため、
傾斜したコンベア機枠の下端は床沿いに水平動、上端は
柱沿いに垂直動可能にした可変傾斜コンベア４、上記コ
ンベア上端から落とされた鋼棒の両端部を、昇降梁の水
平なレール１２上の左右の曲げユニットで折上げ、次い
で上記曲げユニットの間隔を狭めて再度折上げることに
より鋼棒を矩形に成形し、同時にその矩形の上辺を定置
した左右の送り棧１７に掛ける門型マルチベンダ１０、
及び、上記送り棧から待機用コンベア１９へ移され整列
待機する矩形鋼棒を一本ずつ少し押上げて、その上辺の
左右棒端を後側電極２１と前側電極２２でくわえ、突合
せ溶接する門型懸垂式バット溶接機２０を備えることを
特徴とする。

【０００６】尚、その曲げユニットは、水平姿勢の鋼棒
の曲げ位置の直上へ進出する隅角当て金具と、この当て
金具下方の上記鋼棒下面に当接し、水平姿勢から垂直姿
勢へ上方旋回して鋼棒を折上げる折り板とを備えるもの
が好ましい。又、その門型マルチベンダは、折上げ成形
した矩形鋼棒の下辺中央部を両端部より少し高くして溶
接歪みと相殺させるよう押上げる逆歪み用押上機を備え
るようにしたものが好ましい。さらには溶接を終えた矩
形鋼棒を、その上辺を外方へ旋回させて倒した時、これ
を水平姿勢で受止め、上記上辺の対辺側を１８０°旋回
させて搬出位置に着ける回転枠を備えることが奨められ
る。

【０００７】

【実施例】図１、２はこの発明一実施例の立面図、平面
図である。図２の左下に一部見えている癖とり直線装置
１から、矢印のように鋼棒が計尺切断装置２へ入り込
み、先端をストッパにつき当てて所要寸法に切られたと
ころを鎖線の鋼棒Ｂ₀ としている。上記癖とり直線装置
１や計尺切断装置２は従来通りのものである。なおこの
実施例は鋼棒をコイルから引出すのでなく、別に所要寸
法に切断された真直ぐな鋼材を直接給材装置３から転が
り落とすことも出来るようにしているが詳細は略す。

【０００８】どちらの給材方法でも鋼棒は一本ずつ、可
変傾斜コンベア４上のＢ₁ の位置へ落とされる。このコ
ンベア４は図２で明らかなように間隔を保って平行に配
列された複数本からなり、それが機枠により一体となっ
て傾斜するので、受取った鋼棒が転落しないよう、その
一本宛の同じ位置に飛び飛びに爪５（図１）を付けてい
る。コンベア４の傾斜を変える手段は、コンベア機枠の
上端（図１では右端）を門型マルチベンダ１０の両側の
柱１０ａ沿いに垂直動出来るようにし、これに伴ってコ
ンベア機枠の下端が床沿い水平動出来るようにしてい
る。具体的にはコンベア機枠の上端の左右端を、門型マ
ルチベンダ１０の両側の柱１０ａ内の、垂直ねじ棒６ａ
をウォームで回す昇降機構６のめねじ付ブラケット６ｂ
（図１）により昇降させ、これに伴いコンベア機枠の下
端を支持する可動台７が水平レール８上を移動するよう
にしている。

【０００９】コンベア４の上に落ちた鋼棒Ｂ₁ （以下Ｂ
₁ 〜Ｂ₆ は鋼棒とその位置双方の符号とする）がコンベ
ア上端のＢ₂ に達すると、上記ブラケット６ｂの上縁
と、これに平行に設けた案内棒（図略）の上を転進し
て、門型マルチベンダ１０内の加工位置Ｂ₃ に達する
（図１）。この加工位置Ｂ₃ には図４に示す左右の曲げ
ユニット１１、両者を一斉に近寄せたり離したりする対
称ネジ棒１２ｂとレール１２ａつき昇降梁１２、鋼棒Ｂ
₃ の両端を偏りなく押さえるようサーボモータ１３ｂ、
対称ネジ棒１３ａに駆動されて接近離反する位置決めヘ
ッド１３等がある。昇降梁１２の高さ、曲げユニット１
１、１１の間隔は製品寸法に合わせて操作盤により予め
調節され、矩形になった鋼棒の上辺が溶接位置の高さに
合うようにしている。コンベア４及びブラケット６ｂの
上端の位置も昇降梁１２の高さに連動する。図４の曲げ
ユニット１１、１１の実線位置は２回目の曲げ位置で、
最初は両外側の鎖線位置で曲げ加工を行っている。

【００１０】すなわち最初の曲げ加工は、図３にも示す
ように鋼棒Ｂ₃ の両端部を製品棒枠の横幅の半分だけ外
側に位置する曲げユニット１１、１１（図４破線）によ
り折立てて、Ｂ₄ とする。それから曲げユニット１１、
１１を矢印で示したように内側へ寄せ、図４の実線位置
で折上げることにより、製品寸法に折られた矩形鋼棒Ｂ
₅ にする。曲げ加工はいずれも、曲げユニット１１、１
１上に鋼棒が水平姿勢で載ったら、その曲げ位置の直上
へ隅角当て金具１４が後方から出て来る。そして当て金
具１４下方の鋼棒下面に折り板１５が当接し、水平姿勢
から垂直姿勢１５´へ上方旋回して折上げるのである。
この折上げ機構は後述するが、単なる棒枠の曲げ加工に
折り板を使った事で、極めて正確な隅角部が得られた。

【００１１】図５〜７は図４の曲げユニット１１の詳細
図である。曲げユニット１１は図７でよく分かるよう
に、昇降梁１２の前面の水平レール１２ａ沿いに左右動
する。上下のレール１２ａの間に位置決め用ネジ棒１２
ｂが通っており、曲げユニット１１のメネジ１１ｂ（図
７）と係合している。ネジ棒１２ｂは左右対称ネジで、
サーボモータにより左右の曲げユニット１１を対称的に
接近離反させる。なお図７では図４の対称ネジ棒１３ａ
を略した。曲げユニット１１の鋼棒折上げ機構は、鋼棒
の曲げ位置の直上へ流体圧シリンダ１４ａにより図５、
７のように突き出す隅角当て金具１４と、鋼棒の下面に
沿った水平姿勢から、垂直姿勢へ旋回上昇する折り板１
５と、折り板１５を載せて、当て金具１４のまわりを旋
回する折り板支持部材１５ａとその駆動用流体圧シリン
ダ１５ｃとである。折り板支持部材１５ａはブラケット
１５ｂにより、当て金具１４と同軸に回動可能になって
いる。図６のシリンダ１５ｃで押上げると、ブラケット
１５ｂは旋回上昇して鎖線位置に達し、折り板１５は鎖
線で示す１５´の位置、つまり垂直姿勢になり、鋼棒Ｂ
₃ を垂直に折上げる。曲げられた鋼棒のスプリングバッ
クを見越して、やや余分に曲げることも出来る。

【００１２】なおこの実施例のマルチベンダ１０は、図
４に実線で画いた２回目の曲げ加工時、製品棒枠の溶接
されない下側の水平部中央を図４に鎖線で画いたよう
に、上方へ少し押上げ、湾曲させる逆歪み用押上機１６
を備える。この逆歪みは上側水平部の溶接後の収縮によ
る下側水平部の湾曲と相殺して、ほぼ直線状に戻すので
あって、製品寸法の溶接による狂いを防ぐ。上記２回目
の折上げ加工で、鋼棒Ｂ₅ の上方の両端部は、マルチベ
ンダ１０の門型架構から溶接機の方へ水平に突出した左
右一対の固定送り棧１７、１７に掛けられる。そしてマ
ルチベンダ１０の梁に付けた水平姿勢の流体圧シリンダ
１８（図１）がその長い先端の左右垂下ロッド１８ａ
で、鋼棒Ｂ₅ をマルチベンダ１０の外へ押出し、送り棧
１７に取付けられた待機用コンベア１９に載せる。載せ
られた鋼棒Ｂ₅ は上部案内板１９ａの下へ送込まれ、バ
ット溶接機２０の溶接位置直前の送り棧１７先端に付け
たストッパ兼押上具２３（図８）に停められるため、コ
ンベア１９上でスリップしながら溶接の順番を待つ。な
お図１では溶接変圧器２５の下の門型機枠の手前側をは
ずして内部を見せている。

【００１３】図９のストッパ兼押上具２３は先頭の鋼棒
Ｂ₅ を流体圧シリンダ２３ａにより溶接位置まで押上げ
た状態を示すが、その間も押上具２３の側面がストッパ
の役割を続けている。押上具２３の上端段部が待機する
鋼棒Ｂ₅ の上辺の位置まで戻って来ると、直ちに新しい
鋼棒Ｂ₅ がその段部へ入込んで待機する。先に押上げた
鋼棒Ｂ₅ の溶接が終り、溶接電極２２が開放すると、新
しい鋼棒Ｂ₅ が、前回同様、電極２１、２２間の掴み位
置Ｂ₆ へ押上げ供給される。

【００１４】そこで口を開いていた図９の前側電極２２
が、流体圧シリンダ２４の駆動で旋回して、鎖線のよう
に鋼棒Ｂ₆ の上辺の突合わせた両端付近をしっかりくわ
える。これを前から見たのが図８で、バット溶接機２０
の変圧器２５、Ｕ形可動導体２６、左右の電極クランプ
（前後電極）支持台２７、２８、その位置決めと押合せ
移動のため機枠梁沿いに設けた丸棒レール２９、そのレ
ール２９上に後部を固定して支持台２７を押出すことに
より、突合わせた溶接端溶融部を押合わせバット溶接す
る流体圧シリンダ３０、そしてこれらを懸垂式に支持す
る門形機枠３１等を示す。

【００１５】矩形に曲げられた鋼棒Ｂ₅ 上辺の対向した
棒端は図８の鎖線のように近接している。その両端部を
それぞれ前後電極２２、２１でくわえる。図では同符号
であるが左側支持台２７から出た電極と右側支持台２８
側の電極とは極性が異なる。従って押付け側支持台２７
を流体圧シリンダ３０により、固定側支持台２８の方へ
押付けつつ通電すると、双方の電極２２、２１にくわえ
られた棒端は電気抵抗熱で軟化して押合わされ溶接され
る。溶接が終ったら前側電極２２を図９のように開き、
押合わせ用流体圧シリンダ３０と支持台２７は後退、復
帰する。

【００１６】溶接を終えた矩形鋼棒Ｂ₆ は図１、２に示
すように、搬出用反転装置である磁石付き回動枠３２に
より上辺を外方へ倒す９０°旋回後、その上辺の対辺側
を回動枠３３が１８０°旋回して、排出機構へ渡す。な
お最初の回動枠３２の９０°旋回で回動枠３３上で水平
姿勢になったら、次に回動枠３３の１８０°旋回と流体
圧シリンダ（図略）による水平押出しとを交互に行って
排出位置へ重ねるようにすると、製品棒枠（鋼棒Ｂ₆ ）
の溶接部分が両側に均等に配分される。溶接部の膨出部
分を取り除く必要がある場合、上記旋回の途中にバリ取
り装置（従来技術）を加えるのは容易である。なお全自
動化のための制御装置は初歩的な従来技術で足りる。以
上、一実施例について説明したが、この発明はその要旨
を変えることなく、実施条件に応じて多様に変化、応用
し得ること言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】この発明の目的製品は鋼棒による簡単な
矩形枠であるから、その成形工程も溶接工程も周知技術
で自動化できる。しかし各工程を連続させて全自動化
し、しかも製品寸法が頻繁に変わるのに対応できるよう
にするとなると面倒である。成形工程のマルチベンダへ
送る鋼棒の長さを製品寸法に合わせて変えると、出来上
る矩形棒枠の予定溶接部の絶対位置も当然変わる。その
都度、変った予定溶接部を溶接機へ正しく入れるのが難
しい。

【００１８】矩形棒枠に限らず、鋼材製品製造の主役は
常に成形手段で、溶接手段はわき役であった。しかしこ
の発明は溶接手段を主役とすることにより、上記問題点
を解決した。すなわち矩形枠の成形手段であるマルチベ
ンダを、主役であるバット溶接機の不変の溶接位置に合
わせるために昇降調節し、そのマルチベンダの変動する
高さへ鋼棒素材を傾斜コンベアで送るようにした。これ
によりマルチベンダとバット溶接機の間の仲介機構が、
鋼棒の予定溶接部を所要位置へ送り込むという面倒が無
く、水平送りするだけで足りるようになった。

【００１９】またそのマルチベンダの曲げ部材として隅
肉当て金具と折り板を使うこと、矩形棒枠の溶接部の対
辺側に逆歪みを与えることにより、製品寸法の精度を高
めた。そして溶接ずみの矩形棒枠を溶接姿勢から外方へ
旋回させて倒し、さらに１８０°旋回させて搬出位置に
着けるという簡単で正確な払い出し手段も提示した。こ
の発明により簡単な形にかかわらず、寸法変動のため全
自動化困難とされた矩形棒枠の生産を簡易化し、原価を
低減した効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明一実施例の立面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】製造工程説明図である。

【図４】マルチベンダの正面図である。

【図５】片側の曲げユニットの平面図である。

【図６】図５の立面図である。

【図７】図６の側面図である。

【図８】バット溶接機の正面図である。

【図９】図８の要部側面図である。

【図１０】寸法（幅Ｗと高さＨ）が相違する２種類の矩
形棒枠の正面図である。

【符号の説明】

４可変傾斜コンベア１０門型マルチベンダ１１左右の可動曲げユニット１４隅角当て金具１５折り板１６逆歪み用押上機２０門型懸垂式バット溶接機２１門型懸垂式バット溶接機の後側電極２２門型懸垂式バット溶接機の前側電極３２搬出用反転装置（９０°）３３搬出用反転装置（１８０°）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定長さの鋼棒を水平姿勢で受取ってそ
の姿勢のまま棒軸に直角方向の斜め上方任意の高さへ届
けるため、傾斜したコンベア機枠の下端は床沿いに水平
動、上端は柱沿いに垂直動可能にした可変傾斜コンベ
ア、上記コンベア上端から落とされた鋼棒の両端部を、
昇降梁の水平なレール１２上の左右の曲げユニットで折
上げ、次いで上記曲げユニットの間隔を狭めて再度折上
げることにより鋼棒を矩形に成形し、同時にその矩形の
上辺を定置した左右の送り棧に掛ける門型マルチベン
ダ、及び、上記送り棧から待機用コンベアへ移され整列
待機する矩形鋼棒を一本ずつ少し押上げて、その上辺の
左右棒端を後側電極と前側電極でくわえ、突合せ溶接す
る門型懸垂式バット溶接機を備えることを特徴とする矩
形棒枠の製造装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、その曲
げユニットは、水平姿勢の鋼棒の曲げ位置の直上へ進出
する隅角当て金具と、この当て金具下方の上記鋼棒下面
に当接し、水平姿勢から垂直姿勢へ上方旋回して鋼棒を
折上げる折り板とを備えることを特徴とする矩形棒枠の
製造装置。
【請求項３】請求項１と請求項２のどちらか１項に記
載の装置において、その門型マルチベンダは、折上げ成
形した矩形鋼棒の下辺中央部を両端部より少し高くして
溶接歪みと相殺させるよう押上げる逆歪み用押上機を備
えることを特徴とする矩形棒枠の製造装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のどれか１項に記
載の装置において、溶接を終えた矩形鋼棒を、その上辺
を外方へ旋回させて倒した時、これを水平姿勢で受止
め、上記上辺の対辺側を１８０°旋回させて搬出位置に
着ける回転枠を備えることを特徴とする矩形棒枠の製造
装置。